Esercizi di meccanica classica

Come risolvere un esercizio di meccanica classica

Capita a tutti gli studenti universitari che affrontano i primi problemi di fisica classica…come risolvere un esercizio di meccanica o fisica?

Tutti si sono ritrovati impassibili davanti al foglio bianco senza sapere come affrontare un esercizio. Risolvere un esercizio di fisica significa semplicemente sapere come, quando e cosa fare. Seguendo queste regole non dovrai mai più improvvisare.

Sei passi per risolvere un esercizio di meccanica classica:

  1. Leggi bene il testo dell’esercizio di fisica. Sembra una banalità ma è la prima regola. Studia attentamente il testo del problema. Comprendi cosa sta succedendo e soprattutto cosa si deve calcolare. Capito il comportamento fisico del sistema si tratterà solo di tradurlo in termini matematici.
  2. Fai il disegno. Rappresenta graficamente il problema in esame disegnando le masse e le strutture in gioco. Aggiungi poi le forze agenti su ogni massa. Ricorda che il verso della forza d’attrito e della forza elastica sono opposte allo spostamento della massa. Se ancora non sai dove la massa si sta spostando puoi assumere un verso arbitrario. Scoprirai il verso del vettore esaminando la soluzione. Se il valore della forza risulta positivo significa che il verso assunto del vettore era corretto. Se la forza risulta negativa significa che il verso del vettore era in realtà opposto.
  3. Fissa un sistema di riferimento. Aggiungi al disegno un sistema di riferimento con gli assi cartesiani orientati. Spesso la scelta del sistema di riferimento determina drasticamente la facilità di risoluzione dell’esercizio. Con un pò di esperienza capirai quali è il sistema di riferimento più appropriato al problema in esame.
  4. Scrivi le equazioni della dinamica. Valuta in forma vettoriale l’equazione della dinamica ed inserisci tra i termini noti tutte le forze agenti sulla massa m. L’equazione è di tipo vettoriale quindi non devi preoccuparti in questa fase della direzione e dei versi delle forze agenti.
  5. Scalarizza le forze sul sistema di riferimento. Con i vettori non si risolvono i problemi di fisica. Devi sempre scalarizzare i vettori sul sistema di riferimento che hai scelto. In questo modo puoi maneggiare equazioni scalari ed utilizzare la matematica per determinare il dato richiesto.
  6. Sostituisci i valori numerici nelle formula finale. Un volta trovata l’espressione simbolica del risultato, puoi sostituire i valori numerici. Ricorda di inserire sempre anche le unità di misura di ogni valore. In questo modo potrai avere un’ulteriore conferma della correttezza della soluzione. L’unità di misura calcolata infatti deve corrispondere con l’unità di misura del dato richiesto.

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